中国破解 “穿城盾构” 世界级难题 三项技术创新打造地下工程新标杆

　　本网讯   在北京地下 5.4 米深处，直径 12.64 米的 “天佑号” 盾构机如同 4 层楼高的 “地下巨无霸”，曾在地铁 10 号线正下方精准穿梭，将轨道沉降控制在 1 毫米之内。这一令人惊叹的工程精度，源自中铁十四局集团 11 月 21 日在 “新天工开物 —— 科技成就发布会” 上发布的 “大直径盾构穿越城市核心区关键技术”，该成果以三项突破性创新，为全球城市地下工程提供了 “中国方案”。

　　微扰动控制：在城市 “心脏” 做 “毫米级手术”

　　“城市核心区盾构施工就像在跳动的心脏上做显微手术。” 中铁十四局大盾构公司赵斌副主任的比喻，道出了行业痛点。以京张高铁清华园隧道工程为例，盾构机需穿越 7 条主干道、88 条市政管线，与运营中的地铁 13 号线 “擦肩而过”，施工区域的卵石层如同混乱的 “石子堆”，地质勘探难度极大。

　　为破解这一难题，研发团队打造了三大 “神器”：首先构建隧道 “数字孪生” 模型，通过改进地层计算模型实现沉降精准预判；其次搭建等比例试验台进行上千次模拟施工；最终形成 “全流程控制法”，开发四大泥水精细调控技术。在穿越地铁 10 号线的关键战役中，施工团队利用 6 小时地铁停运 “黄金窗口期” 完成穿越，监测数据显示轨道沉降未超 1 毫米，最终创造了单日掘进 22 米、单月 474 米的城市盾构新纪录。

　　泥浆革命：130 万立方米废浆实现 “零排放”

　　盾构施工中每天产生的大量废浆，曾是困扰行业的环保难题。传统工艺每掘进 1 米需消耗 35 立方米新浆，废浆中的超细泥颗粒难以分离，易造成土壤和水资源污染。赵斌介绍：“泥水系统是盾构机的‘血液循环系统’，既要稳定工作面，又要输送渣土，环保处理必须突破。”

　　中铁十四局研发的泥浆绿色处理技术给出了完美答案。通过探明砂卵石地层泥浆渗透机理，团队保障了环流系统高效运转；创新的带式压滤处理系统，能将废浆中的固液彻底分离。在清华园隧道工程中，该系统最高日处理废浆 5000 立方米，整条隧道 130 万立方米废浆实现 “零排放、零污染”，处理后的清水循环利用，分离出的渣土还能变废为宝。

　　智能建造：隧道施工进入 “乐高拼装” 时代

　　“过去隧道浇筑靠‘手工作坊’，现在像搭乐高积木。” 赵斌的描述揭开了智能建造的奥秘。研发团队率先推行 “全预制拼装” 理念，隧道管片、轨下基础等所有部件均在工厂预制，现场只需精准拼接。仅清华园隧道的轨下结构施工，就因此节省近 6 个月工期。

　　更令人瞩目的是盾构机的 “智慧升级”。“天佑号” 搭载的数千个传感器与智能系统，将设备状况、地下工况等数据实时传至千公里外的南京指挥中心，专家可 24 小时远程监控调度。BIM 协同管理系统则实现了施工全流程智能化控制，彻底改变了传统隧道施工的 “黑匣子” 状态。

　　中国工程院院士何川评价：“该技术在安全、效率、环保方面展现独创性，是破解系列难题的集大成之作。” 从依赖进口到自主创新，中国盾构技术用 30 年完成从 “跟跑” 到 “领跑” 的跨越。随着城市化进程加速，这项技术将在更多城市地下工程中发挥作用，为打造绿色智能的 “地下城市” 提供核心支撑。